无向连通图的最小生成树
时间: 2023-12-18 19:30:23 浏览: 58
以下是关于无向连通图的最小生成树的基本概念:
1. 生成树定义:无向图中一个连通图的最小连通子图称为生成树,即用最少的边把所有顶点连接起来。n个顶点的连通图的生成树有n-1条边。
2. 路径长度:对于不带权图为路径的边个数,带权图为路径所有边权值的和。
3. 最小生成树:所有生成树中,路径长度最小的生成树。所以生成树一定是连通图。
4. 连通图:无向图中,若顶点A、B存在路径,称为A、B连通。若图中的任意两点都是连通的,则称此图为连通图。
相关问题
Kruskal算法,并求以无向连通图的最小生成树
Kruskal算法是一种用于求解最小生成树的贪心算法。它的基本思想是将图中的所有边按照权值从小到大排序,然后依次加入到生成树中,如果加入某条边会形成环,则不加入该边,直到生成树中包含了所有的顶点为止。下面是求解无向连通图最小生成树的步骤:
1. 将图中的所有边按照权值从小到大排序。
2. 初始化一个空的生成树。
3. 依次遍历排序后的边,如果加入该边不会形成环,则将该边加入生成树中。
4. 重复步骤3,直到生成树中包含了所有的顶点。
最终生成树的权重之和即为无向连通图的最小生成树权重之和。
下面是Python代码实现Kruskal算法求解无向连通图最小生成树的过程:
```python
# 读取输入数据
n, m = map(int, input().split())
edges = []
for i in range(m):
u, v, w = map(int, input().split())
edges.append((u, v, w))
# 将边按照权值从小到大排序
edges.sort(key=lambda x: x[2])
# 初始化并查集
parent = list(range(n + 1))
# 定义查找祖先的函数
def find(x):
if parent[x] != x:
parent[x] = find(parent[x])
return parent[x]
# 定义合并集合的函数
def union(x, y):
parent[find(x)] = find(y)
# 遍历边,依次加入生成树中
mst_weight = 0
for edge in edges:
u, v, w = edge
if find(u) != find(v):
union(u, v)
mst_weight += w
print(mst_weight)
```
任何一个无向连通图的最小生成树
Kruskal算法或Prim算法可以求任何一个无向连通图的最小生成树。
Kruskal算法的基本思想是将图中的所有边按照权值从小到大排序,然后依次加入图中,如果加入一条边会形成环,则舍去这条边,直到生成一个森林为止,然后将森林合并成一个树。
Prim算法的基本思想是从一个起点出发,每次加入与当前生成树相连的最小权重的边,直到生成一棵树为止。
两个算法的时间复杂度都是O(ElogE)或O(ElogV),其中E表示边数,V表示点数。算法的具体实现可以根据具体需求和图的特点来选择。